PROCESSOS MICROBIOLÓGICOS E
BIOQUÍMICOS (EM MOSTOS E VINHOS)
Prof. Vinícius Caliari
Curitiba 09-10 de Maio de 2014
Conteúdo programático
1. Citologia, Taxonomia e Ecologia da Uva e das leveduras
2. Bioquímica da fermentação alcoólica e Rotas metabólicas das leveduras
3. Condições para o desenvolvimento das leveduras
4. Bactérias ácido láticas
5. Metabolismo das bactérias láticas
6. Desenvolvimento de bactérias láticas no vinho
7. Bactérias acéticas
Pão e Bebidas Fermentadas são relatados desde o inicio dos registros históricos
O homem reconhece que a elaboração cotidiana do vinho começa
com os assentamentos das populações nômades e o nascimento da
agricultura (7.000 a.C.)
1970 se encontrou em Godin Tepe, Irã, uma ânfora de 3.500 a.C
Sendo que o processo de fermentação tinha várias explicações:
Vários trabalhos contribuíram para esse estudo sendo um dos
principais o desenvolvido por Pasteur demonstrando que as
leveduras encontravam-se na casca das uvas e transformavam
espontaneamente o açúcar.
Desde Pasteur inúmeros trabalhos tem sido desenvolvidos no progresso da
microbiologia, bioquímica, biologia genética e molecular de leveduras e de
elaboração de vinhos.
ELABORAÇÃO DE UM VINHO
FERMENTAÇÃO TUMULTUOSA
FERMENTAÇÃO LENTA
Bactérias
As leveduras, como os bolores, são fungos, mas deles se diferenciam por se
apresentarem, usual e predominantemente, sob forma unicelular.
Uma levedura típica consta de células ovais, que se multiplicam assexuadamente
comumente por brotamento ou gemulação.
Como células simples, as leveduras crescem e se reproduzem mais rapidamente do
que os bolores.
Também são mais eficientes na realização de alterações químicas, por causa da
sua maior relação área/volume.
A maioria das leveduras, não vive no solo mas adaptou-se a ambientes com alto
teor de açúcares, tal como néctar das flores e a superfície de frutas (UVA).
As leveduras também diferem das algas, pois não efetuam a fotossíntese, e
igualmente não são protozoários porque possuem uma parede celular rígida.
São facilmente diferenciadas das bactérias em virtude das suas dimensões maiores
e de suas propriedade morfológicas.
.
Embora apresentem uniformidade morfológica, ou melhor,
são
diferenciados
de
acordo
com
características
morfológicas e mais de acordo com as características
fisiológicas.Formam um grupo complexo e heterogêneo
dividido em três classes caracterizadas pela forma de sua
reprodução: Basidiomicetos, ascomicetos e deuteromicetos.
Domínio:
Eukaryota
Reino:
Fungi
Filo:
Ascomycota
Classe:
Saccharomycetes
Ordem:
Saccharomycetales
Família:
Saccharomycetaceae
Género:
Saccharomyces
Espécie:
S. cerevisiae
REPRODUÇÃO
ASSEXUADAMENTE
SEXUADAMENTE
Ascomicetos
Meio hostil
Multiplicação vegetativa
Células diplóides
(Brotação)
Mostos e uvas
aproximadamente 1-2 Horas
CITOLOGIA LEVEDURA
PAREDE CELULAR
b-glucanas – 60 % do peso seco
Manoproteínas 25-50% 20-450 kDa
Quitina – 1-2%
b 1-3 Fibrosa (rigidez e forma)
b 1-3 Amorfa (elasticidade e ancoragem)
b 1-6 Receptor de Fator Killer
MANOPROTEÍNAS
Melhor estabilização da coloração e melhoria nas características gustativas, pela
complexação dos taninos, manoproteínas e antocianas, tornando mais agradáveis
ao paladar e também aumentando a estrutura e redondez do vinho.
Agem também sobre os compostos aromáticos mudando as características
sensoriais dos vinhos elaborados de diferentes formas.
O uso de manoproteínas é uma ferramenta de vital importância na melhoria da
qualidade dos vinhos, conferindo-lhes características de doçura aromática,
MEMBRANA PLASMÁTICA
Barreira altamente seletiva que controla as trocas entre o meio externo e a
célula, sendo essencial para a vida da levedura.
FOSFOLIPÍDEOS
70-80%
ESTERÓIS
ÁCIDOS GRAXOS
Etanol aumenta
Diminui penetração de arginina e glicose
Aumenta síntese de fosfolipídeos e ácido oléico
Inúmeras proteínas e glicoproteínas
10.000 a 120.000 kDa
Transporte de açúcares para o interior da célula
Baixa afinidade
independe Hexoquinase
Alta afinidade depende
Hexoquinase e é
reprimido pela glicose
CITOPLASMA
Mitocôndria
Complexo de golgi
Retículo endoplasmático
Citosol
Solução Tampão, pH 5-6
Enzimas solúveis
Vácuolo
Glicogênios e
Núcleo
ribossomos
Trealose – reserva
durante a desidratação
regular as reações químicas que ocorrem
dentro da célula e armazenar suas
informações genéticas.
Respiração celular
Produção de Energia
Encaminha enzimas
Armazena
metabólitos
Glicosilação de
proteínas
Ecologia da Uva e das leveduras
No início de um processo de elaboração de vinhos, diversas espécies encontram-se
presentes, sendo que a biodiversidade depende de inúmeros fatores como:
Variedade da uva, Estágio de colheita, tratamentos antifúngicos, condições
climáticas da safra, desenvolvimento de pragas e de práticas culturais no vinhedo.
Contato das uvas e do mosto durante a colheita, transporte e em particular
as operações durante a vinificação que influenciam significativamente na
distribuição das leveduras no início da fermentação alcoólica
Diferentes espécies de leveduras participam da fermentação alcoólica espontânea
Usualmente:
Kloeckera, Hanseniaspora e Candida predominam no início da fermentação alcoólica
Pichia e Metschnikowia no meio da fermentação e
Saccharomyces cerevisiae predomina nas etapas finais devido a sua grande
resistência a altas concentrações alcoólicas
Torulaspora, Kluyveromyces, Schizosacchaomyces, Zygosaccharomyces and
Brettanomyces
Problemáticas causam defeitos à qualidade do vinho
FATOR KILLER
Certas cepas de leveduras secretam proteínas tóxicas
A característica killer é um fator importante para leveduras utilizadas na indústria de
bebidas fermentadas, principalmente para a vinificação. No processo fermentativo,
pode haver contaminação, causando possíveis limitações qualitativas.
Tal característica ocorre somente em alguns microrganismos, por isso, é fundamental
encontrá-la em leveduras que atuam na fermentação alcoólica das uvas, no intuito de
preservar a qualidade dos vinhos.
O
fenômeno
killer
caracteriza-se
por
produzir
exotoxinas
com
atividade
antimicrobiana, que são mediadas por receptores de parede específicos da célula em
microrganismos suscetíveis. Estas leveduras estão aptas a destruir células e atuam
em organismos da mesma espécie ou espécies distintas, que são caracterizadas por
estarem presentes em
substratos com alta concentração de açúcar e baixo pH.
(POLONELLI et al., 1991).
A atividade killer, de acordo com Somers e Bevan (1969), corresponde a produção de proteínas
de baixo peso molecular que são letais às leveduras sensíveis. Suas toxinas killer possuem
massa molecular que varia de 18 a 300 kDa, dependendo da espécie de levedura (SOARES;
SATO, 2000).
A capacidade de produção de toxina killer pode representar uma vantagem seletiva entre
espécies competidoras em um mesmo habitat (SATO et al., 1993). Esta característica foi
descrita pela primeira vez em linhagens de laboratório de Saccharomyces cerevisiae por Bevan
e Makower, 1963. Foi proposto que certas cepas de S. cerevisiae podiam ser classificadas em
três fenótipos: killer, sensível e neutra.
Quando células killer e sensíveis cresciam em um mesmo meio de cultura, uma grande
proporção das células sensíveis era destruída. As células neutras não matavam células
sensíveis, nem eram mortas por células killers (BRITES, 2003). Contudo, as toxinas
produzidas pelas leveduras killer são sensíveis ao calor e a protease e dependentes das
condições do pH e oxigênio (WOODS; BEVAN, 1968; VAZ et al., 2002).
De acordo com (VAZ et al., 2002), a obtenção de uma levedura que reúna as
características de boa fermentadora e atividade killer, é de grande importância para a
indústria de bebidas alcoólicas, pois estas leveduras têm a vantagem adicional de
eliminar leveduras contaminantes sensíveis durante o processo fermentativo.
Assim, proporcionariam melhor qualidade aos produtos originados da fermentação,
como o vinho.
Bioquímica da fermentação alcoólica e Rotas metabólicas das leveduras
Fermentação alcoólica é a transformação anaeróbica de açúcares, principalmente
glicose e frutose pelas leveduras
Contudo é um processo muito mais complexo e muitos outras reações ocorrem
simultaneamente e outros compostos são produzidos
Álcoois superiores, ésteres, glicerol, ácido succínico, diacetil, acetoina e 2,3butanediol
Desenvolvimento das leveduras durante a fermentação alcoólica
CATABOLISMO E ANABOLISMO
• Leveduras desidratadas
• Metabissulfito
Condições para o desenvolvimento de leveduras e fermentação alcoólica
1. Fontes de carbono: Glicose e frutose entre 170 e 220 gramas/Litro de mosto;
2. Fontes de Nitrogênio 0,1 – 1,0 g /L de mosto somente ¼ do que a uva contem e
é dividido em (3–10% nitrogenio amoniacal), amino acidos (25–30%), polipeptideos
(25–40%) e proteinas (5–10%).
3 - Minerais
E outros como traço : Al, Br, Cr, Cu, Pb, Mn, Ag, Sr, Ti, Sn, Zn, etc.
Ativantes de fermentação
Fatores de sobrevivência
Rota da Glicólise
Rota da Fermentação
e Respiração
Glicerol é produzido
nas primeiras etapas
da fermentação
alcoólica 6-10 g/L
Acetaldeído combinado com sulfito não pode ser reduzido
Efeito Pasteur
Pequenas concentrações de açúcar a levedura ou respira ou fermenta
Efeito Crabtree
Altas concentrações de açúcar as enzimas da respiração são inibidas e a
levedura somente faz fermentação alcoólica
Metabolismo de Compostos Nitrogenados
Íons amônio e aa suprem as leveduras
Existem dois tipos de transporte de amino-ácidos
1- Uma permease geral que transporta todos os aa e é reprimido pelo cátion
amônio (após metade da fermentação)
2- Permeases específicas (11) e os cátions amônio não limitam sua atividade
A maior parte dos aa são consumidos do mosto na fermentação das primeiras
30 g de áçucar
Alanina e arginina são os principais aa encontrados no mosto
Leveduras não utilizam Prolina
Ao final da fermentação vários mg de aa são excretados
Catabolismo de Amino-ácidos
O cátion amônio é essencial para síntese de aa para construção de
proteínas porém não há concentração suficiente no meio .
Afortunadamente elas conseguem obter através de aa disponíveis
através de várias reações a mais comum é pela transferência de um
grupamento α-amino em α-ketoglutaric acid para formar glutamato.
A consequência desse metabolismo gera álcoois superiores e ésteres
correspondentes
Álcoois superiores são produzidos pelo desvio do metabolismo dos aa. São
produzidos quando os ceto-ácidos correspondentes são reduzidos por uma
descarboxilação a aldeídos e depois ao álcool correspondente.
Em geral apresentam limite de detecção olfativo (OT) baixo.
Mas são precursores de ésteres que apresentam grande impacto sensorial
A função fisiológica dos álcoois superiores produzidos pelas leveduras não está
até o momento completamente elucidada, talvez seja somente uma excreção
das mesmas. Ou um processo de desintoxicação do meio.
Com exceção do fenil-etanol que tem aroma de rosas, os demais em geral tem
odores ruins que lembram solventes.
Os parâmetros que aumentam a concentração de álcoois superiores são bem
conhecidos como elevado pH, temperatura de fermentação elevada, aeração e
deficiência de aa e amônio, nessas condições as leveduras tentam recuperar o
Nitrogênio assimiliável pela transaminação.
Ésteres são sintetizados apartir da acyl-coA e álcoois por enzimas álcoolacylcoA transferases (Barre et al. 1998).
Basicamente há dois tipos de ésteres nos vinhos:
Os acetatos de álcoois superiores sintetizados apartir de acetil-coA e
diferentes álcoois superiores apresentam aromas como cola (acetato de etila)
banana (acetato de isoamila ) ou rosas (acetato de fenil etanol)
Os ésteres de ácidos graxos e etanol em geral apresentam aromas frutados
contribuindo positivamente para o aroma dos vinhos.
Outros ésteres como etil lactato e dietil succinato não apresentam impacto
sensorial em concentrações normais
Álcoois superiores em espumantes
Álcool
1-Propanol
Variação de concentração (mg.L-1)
13,30 – 27,0a
Iso-butanol
17,40 – 46,60a
20,69b
8,50-16,10c
2-metil-1-Butanol
20,07 – 41,26a
3-metil-1-Butanol
113,87 – 201,26a
150,95b
Cis-3-Hexen-1-ol
1-Hexanol
Fenil-etanol
Cis-3-Hexen-1-ol
Fenil-etanol
0,59 – 1,40a
0,22-0,60c
0,24-0,47d
0,29 – 0,41a
0,20-21,33b
0,38-15,7c
0,67-13,5d
a.POZO-BAYÓN et al. 2010; b.CAMPO; CACHO; FERREIRA, 2008;
c. RIU-AUMATELL et al. 2006; d. COELHO et al. 2009.
Composição química do Vinho
Ésteres
• Oriundos do processo fermentativo responsáveis pelo aroma
frutado;
• Baixas concentrações, mas o efeito sinérgico aumenta o impacto olfativo;
• Encontram-se poucos ésteres na uva e seu maior representante é o
antranilato de metila, aroma FOXY;
• Podem ser classificados em dois grupos, os formados
enzimaticamente e os formados durante o processo de
envelhecimento pela reação de esterificação.
O
O
NH2
CH3
Ésteres em espumantes.
Composto
Acetato de etila
*CAS-RN
141-78-6
Aroma característico relatado e
Concentração (mg.L-1)
Frutado(<100
mg.L-1),
solvente, 31,68 – 69,50a
balsâmico
5,00-63,00b
Isovaleriato de etila
97-64-3
Abacaxi, Limão, Frutas Doces
Traços-0,07b
n.d, – 0,58c
0,46d
Hexanoato de etila
123-66-0
Maçã verde, morango
0,27-1,56a
0,15-1,64b
0,04-2,65c
0,67d
Hexanoato de etila
Octanoato de etila
106-32-1
Doce, fruta madura
0,08-2,76a
0,14-2,61b
0,80-2,29c
0,67d
Decanoato de etila
110-38-3
Oleoso, Floral
0,02-1,15a
0,01-0,70b
Decanoato de etila
Butanoato de etila
105-54-5
Floral, frutado
0,02-0,20a
0,07-0,53b
Acetato de hexila
142-92-7
Herbáceo, verde, uva
n.d,-0,11a
Traços-3,90b
0,30- 6,84c
Banana
0,08-1,55a
0,03-5,52b
2,79-5,87c
0,34d
Acetato de132-2-2
isoamila
Acetato de isoamila
a. POZO-BAYÓN et al. 2010; b. SUMBY et al. 2010; c. RIU-AUMATELL et al. 2006; d. CAMPO; CACHO; FERREIRA, 2008; e. AZNAR; ARROYO 2007;
CLARKE; BAKKER 2004; GOMEZ-MIGUEL et al. 2007; f. GURBUZ et al. 2006. n.d. não detectado
*CAS-RN Número de identificação internacional de compostos químicos
Ergosterol
Formação de novas
células
Necessidade de
oxigênio
Formação de Fósfolipídeos
Biossíntese de outros subprodutos
Etanal: também denominado acetaldeído,é um intermediário da fermentação
alcoólica obtido da descarboxilação do piruvato é praticamente todo reduzido a
etanol.
Tem aroma característico de vinho oxidado.
Também pode ser produzido a partir do etanol pela oxidação biológica ou química,
alguns vinhos como Fino e Manzanilla de Jerez, apresentam altas concentrações
de etanal.
DiacetIl, acetoína e 2,3-butanediol:
Produzidos pela condensação de etanal e piruvato produzindo acetolactato
Início da fermentação Diacetil
Final da fermentação acetoína e 2,3-butanediol (borras)
Condensação de Acetil CoA e ácido pirúvico
0-300 e 0-600 mg/L
Produção de ácido acético pelas leveduras 100-200 mg/L
Ácido acético é o principal ácido volátil do vinho
Em altas concentrações apresenta aroma de vinagre e sensação desagradável
na boca.
Por essa razão é um dos parâmetros analíticos mais importantes em enologia
Ácido acético pode ser produzido tanto pelas leveduras como pelas bactérias
láticas e bactérias acéticas.
Mas normalmente Saccharomyces cerevisiae somente produz pequenas
quantidades durante a fermentação alcoólica (0.1–0.3 g/L).
Lentidão e interrupção da fermentação alcólica pode produzir grandes
quantidades
Formação de ácido lático pelas leveduras
A partir do ácido pirúvico 200-300 mg/L
Degradação do ácido málico pelas leveduras
pH mais baixo degradação mais efetiva
10-20%
Ácido succínico é quantitativamente o terceiro produto da fermentação alcoólica,
sendo que alguns autores sugerem que seja sintetizado pelo Ciclo de Krebs
Porém é bastante contraditório
Problemas de paralisação e lentidão de fermentação : Causas e soluções
Muitas vezes a fermentação alcoólica torna-se lenta próximo ao final do processo.
As leveduras reduzem drasticamente o consumo de açucares mesmo antes de
metabolizar todos os açúcares fermentescíveis. Quando isso ocorre os enólogos
deparam-se com dois problemas:
1.O vinho não está pronto e algo deve ser feito para termina-lo
2. O risco de contaminação bateriológica é muito alto, sendo que bactérias láticas
podem produzir grandes quantidades de ácido acético.
As causas para essa paralisação tem sido objeto de inúmeros estudos (Larue et al.
1982; Ingledew and Kunkee 1985; Alexandre and Charpentier 1998; Bisson 1999).
E encontram-se resumidos nos próximos slides:
Elevadas concentrações de açúcar:
Inibe leveduras principalmente nos estágios finais da fermentação com
elevadas concentrações de etanol principalmente em vinhos tintos
Leveduras com alta resistência a etanol são recomendadas.
Temperaturas extremas:
Temperaturas baixas no início podem levar a uma população de leveduras
deficiente.
Se for muito alta acima de 30º C corre o risco de ser interrompida .
Por essa razão hoje em dia é necessário o controle da temperatura e sua
variação brusca. Pois uma drástica queda de temperatura pode provocar rigidez
excessiva da membrana plasmática
Completa anaerobiose:
Oxigênio é necessário para sintetizar ergosterol e ácidos graxos de cadeia
média MCFA.
Sem oxigênio as leveduras demoram muito para crescer e adaptar suas
membranas as condições do ambiente, por essa razão a aeração é
recomendada principalmente durante a fase de crescimento exponencial
Deficiência de nutrientes:
A ausência de alguns nutrientes no mosto pode causar sérios problemas durante a
fermentação, nitrogênio, vitaminas, minerais e etc podem estar deficitários no mosto.
Por está razão ativantes de leveduras são usualmente utilizados nas modernas
vinícolas.
Os ativantes padrões são feitos com sais de amônio (fosfatos e/ou sulfatos) tiaminas
e sua aplicação é certamente muito útil.
Contudo a dose de Nitrogênio no mosto deve ser cuidadosamente selecionada
levando-se em conta a concentração inicial de Nitrogênio assimilável e o potencial
alcoólico do mosto.
A adição de Nitrogênio é mais efetiva se for adicionado em 2 ou mais etapas
combinadas com aeração.
Doses:Início da fermentação, meio da fase parcialmente estacionária (quasistationary phase ) e a terceira no final dessa fase.
Nos últimos anos uma nova geração de ativantes tem surgido no mercado
com outras substâncias interessantes como esteróis, minerais, ácido
pantotênico UFA, que são extremamente úteis no final da fermentação
Presença de substâncias anti-fúngicas:
Tratamento dos vinhedos com agroquímicos (Captan Dithane)
Respeitar as carências e cuidado na produção do pé de cuba
Presença de MCFA:
Pode diminuir a viabilidade das leveduras e até interromper a fermentação alcoólica
Esse problema é mais relevante na elaboração de vinhos brancos devido a
utilização de baixas temperaturas e pouca aeração
Cascas de leveduras tem sido bastante úteis para evitar esse problema, pois
absorvem MCFA do meio e fornecem esteróis e UFA (unsatured fatty acids)
Pode ser usado de forma preventiva (20 g/hl)
Ou curativa (40–50 g/hl)
Antagonismo entre microorganismos:
Os diferentes MO presentes no vinho competem por nutrientes.
O desenvolvimento de Saccharomyces cerevisiae em geral predomina
adicionando-se levedura selecionada desidratada e adicionado-se SO2.
Contudo as vezes algumas leveduras autoctónes ou mesmo bactérias podem
crescer e causar desvios organolépticos e também lentidão e interrupção da
fermentação. (Edwards et al. 1999; Gerland 2000; Gao et al. 2002). Esse
problema aumenta quanto o pH do mosto é alto e o efeito do SO2 é menos
efetivo (Beech et al. 1979).
Dentre as causas de interrupção de fermentação
Todas as causas citadas são possíveis e podem prevenir que a fermentação
alcoólica ocorra corretamente.
Contudo usualmente uma combinação sinergística de algumas dessas causas que
traz problemas para lentidão e interrupção da fermentação.
Se essas causas são eliminadas os problemas estão praticamente solucionados.
Contudo se algum tanque de fermentação apresenta problemas a intervenção
técnica deve ser a mais rápida possível.
Aeração abundante e a adição de cascas de leveduras podem resolver o problema.
Se a fermentação parar as leveduras devem ser reinoculadas.
Sendo que a escolha da levedura e a forma como é pré-adaptada ao meio com
etanol é a chave do sucesso do inóculo.
Dekkera e Brettanomyces: Leveduras
não Competitivas que Deterioram Vinhos
Por ser oportunista e por apresentar um caráter não competitivo, estes
gêneros permitem que as demais leveduras atuem no processo
fermentativo.
Após esta fase, entram lenta e progressivamente em atividade, causando
sérios danos ao vinho.
Devido ao metabolismo, estes microrganismos podem provocar aumento
da acidez volátil e a formação do 4-etil-fenol no vinho, levando à
depreciação o produto final.
A ação deteriorante dos gêneros Dekkera e Brettanomyces é de efeito
retardado.
O gênero Brettanomyces já era conhecido, segundo Smith et al. (1990), desde
1904, quando Claussen, conseguiu isolar esta levedura a partir de cerveja inglesa
no final da fermentação.
O nome Brettanomyces é uma alusão ao termo “British“ devido ao uso de espécies
deste gênero na elaboração de cerveja de aroma forte (Franson, 2001).
O vigor na formação de ácido acético, o crescimento lento em ágar malte ou extrato de
malte, o curto período de sobrevivência, a freqüência de células ogivais e a ausência de
ascosporos, permitiram agrupar os integrantes deste gênero em quatro espécies e duas
variedades (linhagens).
Dekkera
Este gênero apresenta, ao microscópio, células esferoidais a elipsoidais,
muitas vezes ogivais. Células ogivais são aquelas que mostram uma
estrutura semelhante à chama de uma vela nas extremidades. Podem
também ser cilíndricas ou alongadas. A reprodução vegetativa se dá por
brotamento e exibe pseudomicélio.
Brettanomyces
Este gênero não forma asco, ou seja, se trata da forma imperfeita do gênero Dekkera.
Apresentam-se como células esferoidais, subglobosas a elipsoidais, ogivais, cilíndricas e
alongadas. Sua reprodução se dá por brotamento.
Por se tratar da forma imperfeita do gênero Dekkera, não possui fase sexuada e,
portanto, não forma ascosporos. Pode formar pseudomicélio e micélio ramificado dando
uma visão unicelular por não apresentar septos e nem invaginações.
Algumas características importantes que Dekkera e Brettanomyces
exibem, são a formação de ácido acético, a presença do efeito Custer,
também chamado de efeito Pasteur negativo (Scheffers, 1966; Smith et
al., 1981), relacionada com deterioração de vinho.
A fermentação em condições anaeróbicas desta espécie é estimulada por
substâncias formadas por Sacch. cerevisiae durante a fermentação da
glicose Sacch.cerevisiae.
Ou seja, o O2 pode ser substituído, no efeito Custer , por moléculas formadas
durante a fermentação da glicose (Scheffers, 1961). Isto explica o
desenvolvimento
de
Dekkera
e
Brettanomyces
em
vinhos
onde
a
concentração de O2 é praticamente nula. Se o metabolismo da levedura
dependesse apenas do O2, sua atividade estacionaria no momento em que o
O2 fosse completamente utilizado.
Observa-se que em garrafas de vidro, onde a troca de oxigênio entre o vinho
e o ambiente se restringe à rolha, a fermentação ocorre de forma persistente
com acúmulo de CO2 no espaço livre da garrafa.
Problemas de ordem geral:
Alguns problemas causados por leveduras são de fácil detecção quando o vinho está
pronto. Entre estes estão:
• Turbidez e formação de névoa - as leveduras selvagens, além de causar turvação,
podem formar sedimentos
• Formação de filme ou película - na presença de ar, algumas leveduras podem
formar película sobre a superfície do vinho. Outras podem até mesmo ascender
pelas paredes da garrafa.
• Atenuação - Leveduras selvagens podem crescer às custas de fontes de carbono
que normalmente Sacch. cerevisiae não utiliza. Nestes casos, o teor de etanol pode
aumentar e formar aromas indesejáveis.
Problemas específicos potenciais e condições para a síntese
microbiológica de fenóis
Substâncias fenólicas são componentes clássicos do aroma de vinhos. Entre estes estão
os vinil-fenóis, nos vinhos brancos, e os etil-fenóis, nos tintos (Dubois et al., 1971;
Etiévant, 1981; Boidron et al., 1988). Análises efetuadas em vinhos brancos revelaram
que apenas determinados vinhos continham vinil-fenóis (Chatonnet et al., 1993).
O 4-vinil-guaiacol, além de ser mais agradável, pois contribui para a intensidade
aromática do vinho, conferindo-lhe nota floral, é mais facilmente percebido em vinhos
que o 4-vinil-fenol. Mesmo em concentrações abaixo do limiar de percepção, este último
mascara a nota frutada do vinho branco (Chatonnet et al., 1993).
Vinhos contaminados com Dekkera ou Brettanomyces apresentam elevadas
concentrações de ácido acético e se tornam túrbidos. Nos casos mais graves, há
formação de derivados do tipo 2-acetil-2-etil-tetraidro-piridina e acetil-pirolina,
resultando em forte cheiro conhecido como "odor de rato" (Chatonnet et al.,
1999).
Outros componentes de odor desagradável também são encontrados neste tipo
de deterioração. Entre estes componentes estão os que apresentam odores
fenólicos e animais, lembrando "couro" ou "urina de cavalo" em vinhos tintos.
Licker et al. (1998) apresentam várias descrições para o aroma exalado pelo
vinho devido à ação de Dekkera e Brettanomyces.
Entre estas estão, estábulo, plástico queimado, suor de cavalo, couro molhado,
band-aid e animal molhado. Há outras descrições como tempero forte, fumaça,
cravo da índia, fenol e remédio.
Na forma pura, enquanto o 4-etil-fenol exibe um aroma de Band-Aid, o 4-etilguaiacol exala aroma de madeira queimada, sendo, a presença destes dois
componentes, fortes indicadores da presença de Dekkera e Brettanomyces (Olsen,
2002).
Vinhos com estes atributos são considerados "Bretty". Este tipo de defeito tem sido
qualificado como simplesmente de caráter fenólico dos vinhos tintos.
Entre as sugestões para reduzir a incidência de Dekkera e Brettanomyces
nos vinhos estão:
• não permitir que nas proximidades da cantina seja acumulada casca de uva
ou material passível de fermentação
• usar agentes esterilizantes (calor, ozônio, gás de enxofre ou DMDC) na
limpeza das barricas, das rolhas e das tubulações que entram em contato com
o vinho
• ajustar o pH do mosto de modo que, depois da fermentação malolática, o pH
se situe entre 3,5 e 3,6 (Franson, 2001)
• estabilizar o tartarato (Franson, 2001)
• não permitir que o SO2 livre fique abaixo de 25 mg/L, após a fermentação
maloláctica, (Franson, 2001)
• manter o vinho numa temperatura entre 12 °C e 14 °C (Franson, 2001)
• efetuar o corte muito antes do engarrafamento para evitar o aparecimento
de Dekkera e Brettanomyces na garrafa (Olsen, 2002)
• detectar indícios da presença de Dekkera e Brettanomyces por meio da
sensação odorífera característica no espaço livre do tanque (Franson, 2001)
• se a concentração de 4-etil-fenol estiver acima de 426 mg/L, deve-se:
– isolar o tanque para que não haja contaminação
– determinar a concentração de células viáveis de Dekkera e Brettanomyces
– verificar a concentração de 4-etil-fenol
– determinar a concentração de SO2 livre e ajustar para 35-45 mg/L
(Franson, 2001)
-determinar a concentração de células viáveis de Dekkera e Brettanomyces
depois de 15 dias e, se necessário, repita a determinação de 15 em 15 dias
– verificar a concentração de 4-etil-fenol depois de 15 e, se necessário, repitir a
análise de 15 em 15 dias
– verificar a concentração de 4-etil-fenol em cada trasfega (Franson, 2001)
– tratar o vinho antes do engarrafamento, se disponível e se permitido por lei,
com DMDC, não ultrapassando a concentração final no vinho de 200 mg/L)
– alternativamente filtrar o vinho (Olsen, 2002)
– iniciar o engarrafamento dos vinhos sem problema de contaminação
– esterilizar por vapor toda a linha de enchimento antes de iniciar o processo
Considerações sobre leveduras
A fermentação alcoólica não é uma simples transformação de açúcares em
etanol.
Ao contrário é um processo extremamente complexo que é utilizado para
obtenção de uma bebida extremamente prazerosa.
Dentre os produtos existem os que contribuem positivamente e os que
contribuem negativamente para a qualidade sensorial dos vinhos
A fermentação alcoólica também utiliza outros componentes do vinho na
transformação e obtenção de compostos de interesse ao mesmo.
Consideráveis progressos tem sido feitos nos últimos anos nesse estudo e
com certeza novos devem surgir.
Exercício
Com base no que foi visto até o momento sobre leveduras, como você
procederia uma vinificação em tinto e em branco e quais cuidados teria?
FERMENTAÇÃO MALOLÁTICA
Transformações bioquímicas produzidas pela fermentação malolática
• Ecologia e desenvolvimento de bactérias ácido láticas durante a vinificação
• Bactérias ácido láticas em vinhos
• Desenvolvimento durante a vinificação
• Aspectos relevantes do metabolismo das bactérias ácido láticas em vinhos
• Metabolismo dos carboidratos
• Metabolismo dos ácidos orgânicos
• Metabolismo dos compostos fenólicos
• Hidrólise de glicosídeos
• Metabolismo de aminoácidos
• Quebra de proteínas e peptídeos
• Contribuição da fermentação malolática as características organoléticas
dos vinhos
• Novos avanços na performance de fermentações maloláticas em
vinícolas
• Uso de culturas Starters
• Tempo de inoculação/co-inoculação
• Fermentação malolática em barricas/micro-oxigenação
• Resíduos de bactérias ácido láticas
•
Aspectos relacionados a qualidade organoléptica de vinhos
• Aspectos relacionados a qualidade higiênica de vinhos
• Metodos de manejo do crescimento de bactérias
Fermentação Malolática (MLF)
Conversão enzimática do ácido L-Málico para ácido L-Lático
Processo secundário que usualmente ocorre após a fermentação alcoólica, porém
pode ocorrer concorrentemente.
Essa redução não realmente é uma fermentação mas uma reação enzimática
realizada pelas bactérias láticas LAB após sua fase de crescimento exponencial
Pasteur estudou as BAL entre 1857 e 1863, mas apenas em 1973, Lister isolou a
primeira cultura pura destas bactérIas (“Bacterium lactis”) ( et al., 2009). Como já
foi referido, existem 4 géneros importantes em vinhos e as características gerais,
válidas para todas as BAL, são:
organismos procariotas, dividem-se por fissão binária, coloração Gram-positivo,
não móveis e não esporulados, anaeróbios facultativos, quimiorganotróficos
(requerem meio rico para fermentar), têm uma temperatura ótima entre 20º e 30ºC
e possuem uma forma esférica ou alongada, em pares ou pequenas cadeias
(Ribéreu-Gayon et al., 2006a; Krieger, 2005).
Em geral realizada pela Oenococcus oeni, espécie que pode resistir a baixo pH
(<3.5), elevada concentração alcoólica (>10 vol.%) e altas concentrações de SO2 (50
mg/L)
Cepas mais resistentes de Lactobacillus, Leuconostoc e Pediococcus também
podem crescer no vinho e contribuir para a MLF; especialemente em vinhos com pH
que excedem 3.5 (Davis et al. 1986; Wibowo et al. 1985).
O benefício mais importante da MLF é a desacidificação de vinhos muito ácidos
As LAB contribuem também para o flavour, complexidade aromática e estabilidade
microbiológica (Lonvaud-Funel 1999; Moreno-Arribas and Polo 2005).
Infelizmente MLF não controlada apresenta riscos para a contaminação do
vinho por off-flavours (incluíndo ácido acético, fenóis voláteis e mousiness 2acetyl-3,4,5,6-tetrahydropyridine).
Podendo também ser nocivo para saúde humana com compostos como etil
carbamato e aminas biogênicas.
Ecologia e desenvolvimento de LBA durante a vinificação
As LBA encontram-se presentes tanto da casca das uvas como também em
barricas, tanques e utensílios de vinificação
São divididas de acordo com os produtos finais do metabolismo de açúcares
(Figura). As hexoses, tais como a glucose, são fermentadas pelas bactérias do
grupo homofermentativo produzindo mais de 85% de ácido lático (via EmbdenMeyerhof-Parnas). Esta via, inclui uma primeira fase de todas as reações de
glicólise que conduzem ao piruvato e o aceptor final de eletrons é o piruvato que
é reduzido a ácido láctico. Por cada molécula de glucose utilizada são produzidas
dois moles de lactato e de ATP (Ribéreu-Gayon et al., 2006a; Liu, 2002).
Por outro lado, temos o grupo heterofermentativo (via 6P-gluconato/fosfocetolase)
que por cada mole de açúcar fermentada, produze CO2, etanol e ácido acético,
para além do ácido lático. Podem ser também divididas em obrigatórias (são
heterofermentativas para as pentoses) ou facultativas (são homofermentativas
para hexoses).
Lactobacillus
Gram-positiva, bacteria microaerofílica;
Suas células não são móveis e apresentam-se como hastes longas ou curtas
(Kandler and Weiss 1986) podendo também aparecer como células sozinhas,
em pares ou em cadeias com diferentes tamanhos
As Bactérias pertencentes a esse gênero são anaeróbicas facultativas e
requerem um meio rico em açúcares fermentescíveis
São divididas em dois grupos em relação ao metabolismo das hexoses:
Stricto heterofermentativas (L. brevis, L. hilgardii)
Facultativas heterofermentativas (L. casei, L. plantarum)
Rota heterofermentativa
LDH:lactate dehydrogenase;
PDH: pyruvate dehydrogenase;
PFL: pyruvate-formate lyase;
α-ALS: acetolactate synthase
Pediococcus
As células não são móveis apresentam formato esférico, são as únicas LBA que se
separam em dois planos resultando na formação de pares.
São facultativas anaeróbicas e requerem um meio que contenha bastante açúcar
fermentescível para seu desenvolvimento.
Sua temperatura ótima é entre 25–30 ºC com pH 6.
São homofermentativas o que significa que toda glicose é metabolizada em ácido
lático e não fermenta pentose.
Oenococcus
Oenococcus oeni é descrita como Gram-positiva não móvel apresenta formato
de coccus e frequentemente ocorre em pares e cadeias de diferentes tamanhos
Oenococcus é anaeróbia acidófila facultativa e cresce em pH 4.8 com
temperaturas entre 18 ◦C and 30 ◦C. Requer meio rico suplementado por suco
de uvas.
É heterofermentativa. Converte malato em lactato e CO2 em presença de
açúcares fermentescíveis
Desenvolvimento durante a vinificação
Crescimento de MO tem uma ordem específica;
Durante o período de colheita as bactérias e leveduras colonizam a vinícola em
pequeno número e são representadas principalmente por:
L. plantarum,L. casei, L. mesenteroides e O. oeni.
Nos primeiros dias de fermentação elas se multiplicam mas sua população é
limitada a níveis de 104 cells/mL. A medida que a fermentação alcoólica avança
esse valor reduz para 102 cells/mL (pH álcool)
Após a fase lag 106–108 cells/mL estágio que ocorre a fermentação malolática
O. oeni é a principal espécie identificada durante a MLF. Seu desenvolvimento é
natural mas pode ser ampliado com temperaturas de 20–25 ◦C e baixo SO2
(menos de 15–20 mg/L “livre”).
Após completar a MLF, outras bactérias como Lactobacillus e Pediococcus,
podem aparecer e permancerem viáveis durante o processo de armazenamento
não exibindo tendência de crescimento e demonstrando um lento e progressivo
declíneo em sua viabilidade.
Mas mesmo assim podem metabolizar algumas substâncias indesejáveis para a
qualidade do vinho, especialmente pela ação de cepas de Pediococcus and
Lactobacillus
Fatores que afetam a Fermentação malolática:
1. Temperatura,
2. pH,
3. Concentração alcoólica,
4. SO2
5. Disponibilidade de nutrientes
Em alguns casos diversas semanas ou meses são necessários para que se atinja o
número apropriado de células capazes de degradar o ácido málico em vinhos tintos.
Devido a isso vem se tornando uma prática comum a utilização de culturas starter
concentradas.
Aspectos relevantes no metabolismo de LAB em vinhos
Dentre todas as atividades metabólicas das LAB a mais importante e desejável é a
descarboxilação do ácido Málico
Contudo a quebra dos ácidos málico e cítrico tem consequências na perspectiva
da elaboração de vinhos
Também é evidente que as LAB metabolisam outros substratos do vinho para
assegurar sua multiplicação, incluíndo açúcares, ácido tartárico, glicerol e também
alguns aminoácidos
Metabolismo dos carboidratos
Açúcares são a principal fonte de energia para o crescimento das bactérias , com
preferência para:
Glicose
Trealose
A rota metabólica para açúcares ainda não foi completamente elucidada
especialmente para . O. oeni.
Podendo ser tanto por glicolise (homofermentação) ou pela rota da pentose
(heterofermentação).
Dentre elas somente a rota da pentose gera ácido acético que aumenta a acidez
volátil dos vinhos.)
Todavia numa vinificação normal sem acidentes as LAB multiplicam-se no meio e
somente açúcares não fermentescíveis permanecem, em geral isso corresponde a
centenas de mg/L de glicose e frutose e pentoses (xylose and arabinose).
Sendo que o açucar residual fornece a energia suficiente para o crescimento
bacteriano e permite a formação de biomassa para a MLF.
As LAB podem também degradar polissacarídeos e O. oeni tem demonstrado
atividade glucanase extracelular (1→3) (Guilloux-Benatieret al. 2000)
Metabolismo dos ácidos orgânicos
A habilidade de metabolisar os ácidos orgânicos é muito difundida e leva a muitas
mudanças organolépticas sendo que as mais estudadas são a fermentação
malolática e recentemente a degradação do ácido cítrico.
Transformação do ácido málico
Essa é a principal reação da MLF que consiste quimicamente em uma simples
descarboxilação e conversão do ácido málico em lático.
Bioquimicamente é o resultado da atividade da enzima malolática característica das
bactérias ácido láticas.
Essa transformação tem um duplo efeito:
O primeiro que ocorre uma desacidificação do vinho aumentando o pH, efeito devido
as grandes concentrações de ácido málico e também atribui ao vinho um sabor mais
suave substituindo a acidez e adstringência do ácido málico pela suavidade do ácido
lático.
Mudança nas características de um vinho .
E por isso que é recomendada.
A duração da fermentação malolática depende da concentração incial de ácido
málico e da população total de bactérias presentes.
A enzima malolática é dimérica e compreende duas subunidades idênticas de 60
kDa usando NAD+ and Mn+ como cofatores .
Existem inúmeros estudos que demonstram que as enzimas agem em um
mecanismo arranjado no qual os cofatores fixam antes do malato
Considera-se ainda que a atividade é induzida pela reação do ácido málico com o
substrato.
Quebra do ácido cítrico
Enquanto o vinho contêm inúmeros g/L de ácido málico usualmente contêm entre 200
e 300 mg/L de ácido cítrico mas mesmo assim apresenta grande importância.
Se por uma lado sua rota metabólica leva a produção de ácido acético por outro leva
a produção de diacetil e outros compostos acetônicos que afetam no aroma.
5 mg/L , diacetil aumenta a complexidade do aroma dos vinhos com notas de Nozes
caramelos
Porém acima de 5mg/L apresenta aroma de manteiga rancificada e é caracterizado
como um defeito
A formação microbiológica de diacetil é um processo dinâmico cuja
concentração depende de diversos fatores como:
Cepa bacteriana
pH,
Contato com as borras
Concentração de SO2 (Martineau and Henick-Kling 1995; Nielsen and
Richelieu 1999).
Metabolismo de compostos fenólicos
A maior parte de estudos de interação entre compostos fenólicos e LAB referese ao metabolismo de ácidos hydroxicinamicos (ferúlico e coumarico) por
diferentes espécies de bactéria gerando fenóis voláteis como (4-ethylguaiacol
and 4-ethylphenol) (Cavin et al. 1993; Gury et al. 2004). Esses derivados são
off-flavors devido as características de aroma e baixo OT .
A cor e corpo dos vinhos tintos podem ser alterados devido a modificações de
compostos fenólicos, sendo que alguns fenóis precipitam ou sofrem alterações
a nível estrutural. Assim, a fermentação malolática pode reduzir as antocianinas
livres e a adstringência por reação de taninos e antocianinas (Lonvaud-Funel,
1999).
Hidrolise de Glicosideos
O. oeni apresenta capacidade glucosidásica. A capacidade de O. oeni de hidrolisar
precursores aromáticos glicosilados sugere que diferentes tipos de enzimas, como
proteases, esterases, c transferases, descarboxilases e β-glucosidases podem
influenciar o sabor final dos vinhos, ao hidrolisar precursores de aromas, como é
apresentado na Tabela.
Estas enzimas permitem a hidrólise dos precursores e consequente libertação dos
aromas. Estudos demonstram que O. oeni foi capaz de formar vanilina e aumentar a
concentração deste composto em barris, sugerindo que há um precursor na madeira
de carvalho que pode ser convertido pelas bactérias (Bloem et al., 2007; Bloem et al.,
2008).
Metabolismo de Aminoácidos
Cisteína e metionina são metabolisados belas batérias formando diversos
sompostos sulfurados que podem ser divididos em leves e pesados
Quebra de Proteínas e Peptideos
A fração peptídica de de um vinho tinto foi estudada e percebeu-se que as
LAB tem a capacidade de hidrolizar proteínas o que é interessante para os
vinhos, Battonage.
Contribuições da fermentação malolática (organopelticamente)
Acidez
Aroma
Aumenta o aroma frutado e amanteigado
Reduz os aromas vegetais (grama)
Novos avanços na “fermentação malolática”
Utilização de culturas Starters
Melhor controle da fermentação
Tempo de Inoculação e co-inoculação
Durante o final da fermentação alcoólica
Após o término
Fermentação malolática em barricas / microoxigenação
O que é?
Como funciona?
BACTÉRIAS ACÉTICAS
Bactérias acéticas são bastante prevalentes na natureza e muito bem
adaptadas a meios ricos em açúcar e álcool;
Vinhos, cervejas e sidras são os habitats naturais dessas bactérias quando a
produção e o armazenamento não é corretamente controlado.
FERMENTAÇÃO ACÉTICA
• A fermentação acética corresponde à
transformação DO ÁLCOOL EM ÁCIDO
ACÉTICO POR DETERMINADAS BACTÉRIAS,
conferindo o gosto característico de vinagre.
• As bactérias acéticas constituem um dos
grupos de microrganismos de maior interesse
econômico, pela sua função na produção do
vinagre.
PRODUÇÃO DO VINAGRE
• FERMENTAÇÃO ACÉTICA:
• Produção de vinagre - Fermentação realizada
por um conjunto de bactérias do gênero
Acetobacter ou Gluconobacter, pertencentes à
família Pseudomonaceae.
• O ácido acético produzido por bactérias desse
gênero é o composto principal do vinagre.
PRODUÇÃO DO VINAGREMICRORGANISMO
 Acetobacter aceti são capazes de fermentar
vários açúcares - ÁCIDO ACÉTICO.
 A oxidação do etanol por bactérias produzindo
ácido acético e água
é denominado de
Acetificação (processo que consiste na transformação do vinho em
vinagre, mediante a oxidação de líquidos alcoólicos).
 C2H5OH + O2
 etanol oxigênio
CH3CO2H +
H 2O
ácido acético água
Fatores de crescimento: exigências
nutricionais - Gênero Acetobacter
• Vitaminas do complexo B: tiamina, ácido
pantotênico e nicotínico.
• Principais matérias/fonte : água de maceração
de milho, extrato de leveduras, malte ou
extrato de malte.
• Aminoácidos como fontes de nitrogênio: de
valina, cistina, histidina, alanina e isoleucina.
ACETOBACTER
• Bactéria em formas de bastonetes e cocos,
formando correntes e filamentos.
• Em relação à temperatura de crescimento:
• Ideal - 25°C e 30°C,
• Mínima de 4°C a 5°C
• Máxima de 43°C.
• Temp inferiores a 15°C e superiores a 35°C
tornam a fermentação acética muito lenta, pois
reduzem a atividade bacteriana.
Teor alcoólico do vinho
• O teor alcoólico do vinho varia
entre 8% v/v e 10% v/v –
máximo 12% v/v de álcool.
• A acetificação de vinhos com
graduação alcoólica muito
elevada torna o processo lento e
difícil é tóxica as bactérias.
• O teor alcoólico muito elevado pode causar parada do processo
de acetificação devido à ação
inibidora do álcool ou do próprio
ácido acético presente.
• A utilização de vinhos com
teor alcoólico BAIXO
(inferior a 4% v/v) origina
vinagre fracos de baixa
acidez e pouca qualidade
sensorial, e favorecem a
contaminação (POR QUAL
MI) além de apresentar
custo elevado de produção.
DEFINIÇÃO – Vinagre
• De acordo com a LEGISLAÇÃO BRASILEIRA –
• Vinagre ou vinagre de vinho como o produto obtido da
fermentação acética do vinho, com um mínimo de:
• 40g de ácido acético/L (ou 4% ou 4g/100 mL), não exceder 1%
em volume de etanol e ser pasteurizado.
• Vinagre é um líquido azedo e adstringente usado como
condimento e conservante;
• Pode ser produzido usando vários tipos de matérias-primas;
AS BACTÉRIAS UTILIZADAS DEVEM APRESENTAR AS SEGUINTES
QUALIDADES INDUSTRIAIS:
• Produzir concentração elevada de ácido
acético.
• Não formar material viscoso ou gelatinoso
• Tolerar altas concentrações de etanol
• Tolerar altas concentrações de ácido acético
• Ser resistente a temperatura entre 25 e 3OoC
A produção de um bom vinagre
depende :
• Linhagem e a seleção do microrganismo;
• Quantidade de O2;
• Temperatura de fermentação (na faixa de 20º a
30ºC);
• O pH ótimo - 5 e 6;
• Maturação e a conservação;
• Clarificação, o envase, pasteurização;
• Outros
O processo de obtenção do vinagre ocorre
em duas etapas:
1) ETAPA –FERMENTAÇÃO ALCOÓLICA
 Inicialmente, o suco de frutas (UVA, Maça, etc.) passa
pela ação das leveduras normalmente presentes na
matéria prima ou para se obter aroma mais agradável
no vinagre, é aconselhável a utilização de leveduras
puras de Saccharomyces cerevisiae.
Fermentação Alcoólica
 1º) C6H12O6 =
2 C2H5OH + 2 CO2
glicose (180g) etanol (46g)

FERMENTAÇÃO BACTERIANA ( aeróbia).
• A segunda parte do processo é aeróbico,
realizada pelas bactérias, microflora mista de
Acetobacter, que transforma o etanol em
ácido acético.
• Fermentação Acética
• 2º)
2 C2H5OH + 2 O2 =
2 CH3COOH + 2
H2O
etanol (32g)
ácido acético (60g)
Produção
vinagre – Lento (Orleans)
Realiza-se em barricas de 200 litros com orifícios, na
tampa, fechados por tela fina. Os tanques tem um terço
de seu volume com vinagre de boa qualidade.
 60 litros de vinagre não
pasteurizado +
 15 litros de vinho.
 Semanalmente, adiciona-se
15 litros de vinho.
 Após a quinta semana,
quando 2/3 do barril
estiverem
preenchidos,
retira-se 15 litros de
vinagre e adiciona-se 15
litros de vinho.
 Se o vinagre apresentar
mais de 1% de etanol,
deve-se
esperar
mais
tempo para a retirada.
Sem ruptura da película sobre o
líquido ou movimento de
partículas decantadas
VANTAGENS E DESVANTAGENS
Vantagem
• Obtenção de um produto de boa qualidade
• Dispensa clarificação e filtração
•
•
•
•
Desvantagem
Baixa produtividade,
Ocupa muito espaço
Inviável economicamente e é usado somente na
produção doméstica de vinagre.
Processos Rápidos- Alemão
Equipamento consiste de 3 câmaras
 CÂMARA SUPERIOR
 Função: Distribuir uniformemente a mistura (vinho +
vinagre) em acetificação sobre o material enchimento.
 CÂMARA INTERMEDIÁRIA – local onde fica o material
de enchimento + bactérias acéticas - As bactérias
acéticas colonizam a superfície do material e oxidam
etanol a ácido acético.
 CÂMARA INFERIOR – Deposito de líquido parcialmente
acetificado onde é recirculado para a câmara superior a
fim de completado a sua acetificação ou quando
totalmente acetificado e retira.
Material de
enchimento:
Bagaço de cana, sabugo
de milho, tiras de
madeira, bagaço de
uva, carvão vegetal,
cerâmica em pedaços,
vime, plástico, isopor
Tpvida=12mesesmaterial gelationosoobstrução da passagem
da mistura
PROCESSOS DE FINALIZAÇÃO
ENVELHECIMENTO
• O
vinagre
é
estocado
em
tanques,
completamente cheios, para se evitar a aeração
do produto.
• De acordo com a matéria-prima utilizada, vinho
ou suco de frutas, o vinagre deve ser envelhecido
por um tempo superior há um ano.
• Durante esse tempo, ocorrem reações de
esterificação, responsáveis pelo desenvolvimento
de aromas agradáveis.
EMBALAGEM
• O vinagre deve ser embalado em material
resistente que não sofra corrosão e que não
transmita cor ou odores desagradáveis ao
produto.
• Após o engarrafamento, é feita uma
pasterurização a 60-66ºC, durante 30 min.
Pode-se fazer a pasteurização contínua e
embalar subseqüentemente.
APLICAÇÃO E RENDIMENTO
Rendimento - Industrialmente para cada 1 g de etanol, a
produção de 1 g de ácido acético.
 Como condimento em saladas ( vinagre )
 Como solvente
 Síntese de perfumes e corantes
 Neutralização de filmes e papéis fotográficos
 Tinturaria
 Obtenção de sais metálicos para a fabricação de tintas
e inseticidas.
 Produção da aspirina.